進程間通訊（四）—共享內存

我會用幾篇博客總結一下在Linux中進程之間通訊的幾種方法，我會把這個開頭的摘要部分在這個系列的每篇博客中都打出來

進程之間通訊的方式

• 管道
• 消息隊列
• 信號
• 信號量
• 共享存儲區
• 套接字（socket）

進程間通訊（五）—信號傳送門：http://www.cnblogs.com/lenomirei/p/5656449.html

進程間通訊（三）—信號量傳送門：http://www.cnblogs.com/lenomirei/p/5649792.html

進程間通訊（二）—消息隊列傳送門：http://www.cnblogs.com/lenomirei/p/5642575.html

進程間通訊（一）—管道傳送門：http://www.cnblogs.com/lenomirei/p/5636339.html

這篇主要記錄的是共享存儲區的相關操做，說是共享存儲區，其實就是共享內存，進程擁有的能互相通訊存儲區也就有內存了吧

爲何用共享存儲區進行通訊？由於快！管道是文件，操做慢，消息隊列建立操做都有消耗因此慢，共享內存是要建立好兩個進程均可以直接對這塊內存進行操做，互相都是可見的。

爲何用共享存儲區編寫程序？由於接口簡單！操做絕對比消息隊列簡單好多。

• 建立共享存儲區

雖然感受很簡單的事情，可是仍是要建立開闢一下，否則每一個進程都用本身的地址空間映射到不一樣的物理地址，哪怕虛擬地址是同樣的，也是各自獨立的，互相不可見，聲明瞭這個共享存儲區以後，才能夠往這個公共的區域映射（這樣纔有用不是麼）。

• 函數原型：int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
• 頭文件：#include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h>
• 參數解析
  • key參數經過ftok函數的返回值取得，或者傳入IPC_PRIVATE由操做系統自動分配
  • size表示你要開闢多大的共享存儲空間，PS：分配空間最終會變成分配物理空間，是經過分配整頁的方式實現的，Linux系統下一頁大小是4KB=4096B，小於4096B則分配一頁，size傳入4097則分配兩頁
  • shmflg有IPC_CREAT 和 IPC_EXCL

調用這個函數就能夠開闢一個共享存儲區了，能夠經過ipcs -m查看當前共享存儲區狀態

第一個鍵值就是傳入的key，shmid標識惟一共享內存段，擁有者權限字節就很少說了額，這個nattch是指當前有多少個進程鏈接到該共享存儲區

nattch：只建立共享存儲區是不夠的，你須要把它和進程連接，才能讓進程的地址空間中的一段地址映射到共享內存段上。

• 共享存儲區的鏈接

這就講一下用什麼函數連接共享存儲區，須要注意的是，兩個進程都須要連接才能夠，建立共享存儲區的進程不會自動鏈接，也須要調用連接函數

• 函數原型：void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
• 頭文件：#include <sys/types.h> #include <sys.shm.h>
• 參數解析
  • shmid表示共享存儲區的標識
  • 第二個參數表示共享存儲區的開始地址，若是不是對內存十分了解建議交給操做系統去作，設置爲0
  • shmflg能夠設置當前進程的讀寫權限，SEM_RDONLY之類的，默認0爲讀寫都可，測試程序我給了0

每有一個進程調用這個函數，就會使nattch增長1，返回值由於是個空類型的指針經常須要強制轉換

• 共享存儲區的連接的斷開

連接使用完以後就斷開是個好習慣，並且對銷燬共享存儲空間也好

• 函數原型：int shmdt(const void *shmaddr);
• 頭文件：#include <sys/types.h> #include <sys.shm.h>
• 參數解析刪除共享存儲區
  • 就是要刪除的共享存儲區的起始地址，由於是空類型的指針，不必轉換，直接給來都能刪除

 

 

• 刪除共享存儲區

最後仍是要用到shmctl函數來刪除共享存儲區

• 函數原型：int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
• 頭文件：#include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h>
• 參數解析
  • shmid表示共享存儲區的標識
  • cmd給出IPC_RMID表示刪除
  • 由於第二個參數設置爲IPC_RMID表示刪除，第三個參數沒用了，第三個參數直接給NULL（0）

 

事已至此，基本操做就說完了，廢話少說，show me the code

個人程序分爲comm.h（公共頭文件）  comm.c（封裝基本函數） server.c（簡易服務器端） 一共3個文件

功能主要實現了簡單的字符串共享？父進程寫入，子進程打印，就這麼簡單

結果圖並看不出什麼鬼

comm.h

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <sys/types.h>
 3 #include <string.h>
 4 #include <sys/ipc.h>
 5 #include <unistd.h>
 6 #include <sys/shm.h>
 7 #include <errno.h>
 8 #include <stdlib.h>
 9 
10 
11 #define _PATH_NAME_ "/tmp"
12 #define _PROJ_ID_ 0x6666
13 
14 
15 
16 static int comm_create_ssm(int flags,size_t size); 17 int create_shm(size_t size); 18 int get_shm(); 19 char *shm_at(int shm_id); 20 void destory_shm(int shm_id); 21 int shm_dt(char *addr);

 

comm.c

 1 #include "comm.h"
 2 
 3 
 4 static int comm_create_shm(int flags,size_t size)  5 {  6   key_t _key=ftok(_PATH_NAME_,_PROJ_ID_);  7   if(_key<0)  8  {  9     printf("%d:%s",errno,strerror(errno)); 10  } 11   int shm_id; 12   if((shm_id=shmget(_key,size,flags))<0) 13  { 14     printf("shmget error,%d:%s",errno,strerror(errno)); 15  } 16   return shm_id; 17 } 18 
19 
20 int create_shm(size_t size) 21 { 22   int flags=IPC_CREAT |IPC_EXCL; 23   return comm_create_shm(flags,size); 24 } 25 
26 int get_shm() 27 { 28   int flags=IPC_CREAT; 29   return comm_create_shm(flags,0); 30 } 31 
32 char *shm_at(int shm_id) 33 { 34   return (char *)shmat(shm_id,NULL,0); 35 } 36 int shm_dt(char *addr) 37 { 38   return shmdt(addr); 39 } 40 
41 void destory_shm(int shm_id) 42 { 43   shmctl(shm_id,IPC_RMID,0); 44 }

 

server.c

 1 #include "comm.h"
 2 
 3 
 4 
 5 int main()  6 {  7   int pid=fork();  8   if(pid>0)  9  { 10     //father
11     int shm_id=create_shm(4096); 12     char *buf=shm_at(shm_id); 13     int i=0; 14     while(i<4096) 15  { 16       sleep(1); 17       buf[i]='A'; 18       i++; 19       buf[i]='\0'; 20  } 21  } 22   else
23  { 24     //child
25     int shm_id=get_shm(); 26     char *buf=shm_at(shm_id); 27     while(1) 28  { 29       sleep(1); 30       printf("%s\n",buf); 31  } 32  } 33   return 0; 34 }